DE60314488T2 - Control device for the common rail injection system of an internal combustion engine - Google Patents

Control device for the common rail injection system of an internal combustion engine Download PDF

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Abstract

The common rail fuel injection control device in accordance with the present invention computes a base duty (A) equivalent to a base target opening degree of a metering valve and a correction coefficient (B) based on the engine operation state, adds the value obtained by multiplying an oscillation duty (C) which oscillates periodically by the correction coefficient (B) to the base duty (A), and determines the final duty (D) equivalent to a final target opening degree of the metering valve. <IMAGE>

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

1. Bereich der Erfindung1. Field of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung, die für Dieselmotoren geeignet ist, und insbesondere ein Verfahren zur Steuerung eines Dosierventils zur Einstellung der Menge an Kraftstoff, der in den Common-Rail gepumpt wird.The The present invention relates to a common rail fuel injection control apparatus. those for diesel engines is suitable, and in particular a method for controlling a Dosing valve for adjusting the amount of fuel that enters the Common rail is pumped.

2. Beschreibung des Standes der Technik2. Description of the state of the technique

Bei Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtungen für Dieselmotoren wird ein Hochdruckkraftstoff, dessen Druck auf einen Einspritzdruck (von beispielsweise mehreren zehn bis mehreren hundert MPa) erhöht wurde, in einem Common-Rail unter Druck akkumuliert und dieser Kraftstoff wird in Zylinder eingespritzt, indem die Ventile der Einspritzer geöffnet werden. Für die Kraftstoffzufuhr in den Common-Rail wird ein Pumpen des Kraftstoffs mit einer als Hochdruckpumpe dienenden Zuführpumpe durchgeführt und die Menge des in die Zuführpumpe strömenden Kraftstoffs mit Hilfe eines Dosierventils eingestellt. Der Öffnungsgrad des Dosierventils wird entsprechend dem von einer Steuerung gelieferten Antriebssignal gesteuert, wodurch die zugeführte Kraftstoffmenge gesteuert wird. Dies bewirkt wiederum eine Steuerung des Common-Rail-Drucks. Das Dosierventil besteht beispielsweise aus einem elektromagnetischen Ventil vom Schieberventiltyp.at Common rail fuel injection control devices for diesel engines becomes a high-pressure fuel whose pressure is at an injection pressure was increased (for example, several tens to several hundred MPa), accumulated under pressure in a common rail and this fuel is injected into cylinders by the valves of the injectors open become. For the fuel supply to the common rail will pump the fuel performed with a high pressure pump serving as a feed pump and the amount of fuel flowing into the feed pump adjusted by means of a metering valve. The opening degree of the metering valve is determined according to the drive signal supplied by a controller controlled, reducing the amount of fuel supplied is controlled. This in turn causes a control of the common rail pressure. The metering valve consists for example of an electromagnetic Valve of spool valve type.

Ein Verfahren zur Steuerung der Menge an der Zuführpumpe zugeführtem Kraftstoff und damit zur Steuerung der Menge an durch die Zuführpumpe gepumptem Kraftstoff und zur Steuerung des Common-Rail-Drucks ist bereits bekannt (beispielsweise aus den japanischen Patentanmeldungen mit der Offenlegungsnummer H11-30150 und S63-50469 oder aus der US 6 367 452 ).A method of controlling the amount of fuel supplied to the supply pump and thereby controlling the amount of fuel pumped by the supply pump and controlling the common rail pressure is already known (for example, from Japanese Patent Application Laid-Open No.) H11-30150 and S63-50469 or from the US 6,367,452 ).

Allerdings besteht bei einem solchen Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem das Problem bisher darin, dass es zu einem Steckenbleiben des Ventils kommen kann, wenn ein Motorbetriebszustand (beispielsweise ein Leerlaufzustand) mit einem konstanten Öffnungsgrad des Dosierventils aufrechterhalten wird. Anders ausgedrückt, muss ein vergleichsweise stark veränderter elektrischer Strom induziert werden, weil eine Aktion benötigt wird, die eine statische Reibungskraft überwindet, um das Ventil aus einem Zustand heraus zu bewegen, in dem es in einer Fixierposition angehalten wurde. Zudem verschlechtert sich die Schmierung in den gleitenden Teilen des Ventils weiter, wenn der Zustand, in dem ein konstanter Ventilöffnungsgrad vorliegt, über eine gewisse Zeit hinweg aufrechterhalten wird, und die Neigung des Ventils, stecken zu bleiben, steigt weiter an (die statische Reibungskraft erhöht sich). Dies führt dazu, dass sich die Ansprechempfindlichkeit des Ventils auf Veränderungen der Stromstärke verschlechtert.Indeed exists in such a common rail fuel injection system the problem so far is that there is a sticking of the valve may come when an engine operating condition (for example, an idling condition) with a constant opening degree the metering valve is maintained. In other words, must a comparatively strong change electrical current are induced because an action is needed which overcomes a static frictional force to the valve to move out of a state where it is in a fixation position was stopped. In addition, the lubrication deteriorates in the sliding parts of the valve continue when the state in which a constant valve opening degree present, about maintained for a certain time, and the inclination of the valve to get stuck continues to rise (the static Frictional force increased yourself). this leads to cause the responsiveness of the valve to changes the current strength deteriorated.

Dies wird unter Bezugnahme auf 6 erläutert. In dieser Zeichnungsfigur ist ein einem Dosierventil zugeführter elektrischer Strom gegen die Abszisse aufgetragen und der Öffnungsgrad des Dosierventils ist gegen die Ordinate aufgetragen.This is by reference to 6 explained. In this drawing figure, a metering valve supplied electric current is plotted against the abscissa and the opening degree of the metering valve is plotted against the ordinate.

Wie sich der Figur entnehmen lässt, wird beispielsweise ein elektrischer Strom i2 (Punkt I) benötigt, um das Dosierventil aus einem vollständig geschlossenen Zustand bis zu einem Öffnungsgrad V zu öffnen. Wenn in diesem Zustand der Ventilöffnungsgrad über eine vergleichsweise lange Zeit konstant bleibt, so wird eine re lativ große Stromveränderung Δi benötigt, um das Dosierventil sodann in die Schließrichtung zu betätigen. Anders ausgedrückt, beginnt das Ventil von dem Zeitpunkt (Punkt II) an, sich in die Schließrichtung zu bewegen, an dem der dem Dosierventil zugeführte elektrische Strom um Δi von i2 auf i1 abgenommen hat. Somit wird der Zeitabstand, in dem eine Änderung Δi des Stroms erfolgt, zu einer nicht sensiblen Zone, in der der Ventilöffnungsgrad sich nicht in Antwort auf Veränderungen des elektrischen Stroms verändert.As can be seen from the figure, For example, an electric current i2 (point I) is required to the metering valve from a fully closed state up to an opening degree V to open. When in this state, the valve opening degree over a comparatively long time remains constant, so is a re lative size Current change Δi needed to then operate the metering valve in the closing direction. Different expressed, begins the valve from the point in time (point II), in the closing direction to move, at which the metering valve supplied electric current by .DELTA.i of i2 decreased to i1. Thus, the time interval in which a change Δi of the current takes place, to a non-sensitive zone in which the valve opening degree not in response to changes in the changed electricity.

Wenn aufgrund eines Steckenbleibens des Ventils somit eine nicht sensible Zone entsteht, so ist selbst dann, wenn der elektrische Stormwert verändert wird, um vorübergehende Veränderungen im Common-Rail-Druck hervorzurufen, die Ansprechempfindlichkeit des Dosierventils auf Veränderungen des elektrischen Stroms schlecht. Dies führt zu einer unzureichenden Überwachung des Common-Rail-Drucks.If due to a sticking of the valve thus a non-sensitive Zone arises, so even if the electric shock value changed is going to be temporary changes in common rail pressure, the responsiveness of the metering valve to changes in the electric current bad. This leads to insufficient monitoring the common rail pressure.

ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNGOVERVIEW OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die genannten Probleme entwickelt und bietet den Vorteil, dass sie ein Steckenbleiben des Dosierventils verhindert und die Überwachung des Common-Rail-Drucks verbessert.The The present invention has been made in view of the above problems developed and offers the advantage that they are a sticking of the Metering valve prevents and monitoring the common rail pressure improved.

Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung vorgesehen, die eine Zuführpumpe zum Pumpen von Kraftstoff in einen Commonrail und ein Dosierventil zur Einstellung der Kraftstoffpumpmenge in die Zuführpumpe umfasst und bei der das Dosierventil auf einen Basis-Soll-Öffnungswert gesteuert wird, der auf der Grundlage des MotorOperationszustands durch ein ein Tastverhältnis aufweisendes Antriebssignal festgelegt wird, wobei das ein Tastverhältnis aufweisende Antriebssignal dazu gebracht wird, periodisch zu oszillieren.According to the first Aspect of the present invention is a common rail fuel injection control device provided, which is a feed pump for Pumping fuel into a common rail and a metering valve for Adjustment of the fuel pumping amount in the feed pump includes and at the metering valve is controlled to a base target opening value, which is based on the engine operating state by a duty cycle exhibiting drive signal is set, which has a duty cycle Drive signal is caused to oscillate periodically.

Bei einer solchen Ausgestaltung kann ein Steckenbleiben des Dosierventils verhindert werden und die Überwachung des Common-Rail-Drucks lässt sich verbessern.at Such a configuration may be a sticking of the metering valve be prevented and the monitoring of the common rail pressure leaves to improve.

Der Oszillationsbereich des ein Tastverhältnis aufweisenden Antriebssignals kann dazu gebracht werden, sich entsprechend dem Motorbetriebszustand zu verändern.Of the Oscillatory range of the duty cycle having a drive signal can be made to conform to the engine operating condition to change.

Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, wird eine Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung vorgesehen, die einen Common-Rail zum Akkumulieren eines Hochdruckkraftstoffs, eine Zuführpumpe zum Pumpen von Kraftstoff in den Common-Rail, ein Dosierventil zum Einstellen der Kraftstoffpumpmenge in der Zuführpumpe, Mittel zum Erfassen des Motorbetriebszustands, Mittel zum Erfassen eines Ist-Common-Rail-Drucks, Mittel zum Berechnen eines Soll-Common-Rail-Drucks auf der Grundlage des Motorbetriebszustands und Mittel umfasst, die den Öffnungsgrad des Dosierventils durch ein ein Tastverhältnis aufweisendes Antriebssignal so steuern, dass der Druckunterschied zwischen dem Soll-Common-Rail-Druck und dem Ist-Common-Rail-Druck null wird, wobei diese Steuervorrichtung zusätzlich Mittel zur Bestimmung des Werts eines zum Basis-Soll-Öffnungsgrad des Dosierventils äquivalenten Basistastverhältnisses auf der Grundlage des Druckunterschieds, Mittel zum Erzeugen des Werts eines Oszillationstastverhältnisses, das mit einer konstanten Periode und einer konstanten Amplitude oszilliert, und Mittel zur Bestimmung des Werts eines Endtastverhältnisses umfasst, der zu einem End-Soll-Öffnungsgrad des Dosierventils äquivalent ist und auf das Dosierventil einwirken soll, indem der Wert der Oszillationstastverhältnisses Wert des Basistastverhältnisses addiert wird.According to the second Aspect of the present invention is a common rail fuel injection control device provided with a common rail for accumulating a high-pressure fuel, a feed pump for pumping fuel into the common rail, a metering valve for Adjusting the fuel pumping amount in the feed pump, means for detecting the engine operating condition, means for detecting an actual common rail pressure, Means for calculating a desired common rail pressure based on engine operating condition and means, the opening degree of the metering valve by a duty cycle having a drive signal so Control that the pressure difference between the target common rail pressure and the actual common rail pressure becomes zero, this control device additionally Means for determining the value of an equivalent to the basic target opening degree of the metering valve base duty based on the pressure difference, means for generating the value an oscillation duty ratio, that with a constant period and a constant amplitude oscillates, and comprises means for determining the value of an end duty cycle, the to a final target opening degree of the metering valve is equivalent and to act on the metering valve by the value of the Oszillationstastverhältnisses Value of the basic duty cycle is added.

Die Steuervorrichtung kann hierbei zudem Mittel zur Bestimmung eines Korrekturkoeffizienten auf der Grundlage des Motorbetriebszustands und Mittel zur Bestimmung des Werts des Endtastverhältnisses durch Addition des durch Multiplikation des Werts des Oszillationstastverhältnisses mit dem Korrekturkoeffizienten erhaltenen Werts zum Wert des Basistastverhältnisses umfassen.The Control device can in this case also means for determining a Correction coefficients based on the engine operating condition and means for determining the value of the final duty cycle by adding by multiplying the value of the oscillation duty cycle with the correction coefficient obtained value to the value of the base duty cycle include.

Zudem können der Soll-Common-Rail-Druck und der Korrekturkoeffizient auf der Grundlage der Motordrehzahl und eine Soll-Kraftstoffeinspritzmenge mit Hilfe der Motordrehzahl und des Gaspedalöffnungsgrads bestimmt werden.moreover can the target common rail pressure and the correction coefficient on the Based on the engine speed and a target fuel injection amount determined by the engine speed and accelerator opening degree.

Vorzugsweise wird der Korrekturkoeffizient so eingestellt, dass er einen kleineren Wert annimmt, wenn sich die Motordrehzahl erhöht, und dass er auch dann einen kleineren Wert annimmt, wenn sich die Soll-Kraftstoffeinspritzmenge erhöht.Preferably the correction coefficient is set to be a smaller one Value assumes when the engine speed increases, and that he then one decreases as the target fuel injection amount increases elevated.

Vorzugsweise wird der Korrekturkoeffizient so eingestellt, dass er null wird, wenn die Motordrehzahl nicht unter dem festgelegten Wert liegt und wenn die Soll-Kraftstoffeinspritzmenge nicht unter dem festgelegten Wert liegt.Preferably the correction coefficient is set to become zero, if the engine speed is not below the set value and if the target fuel injection amount not lower than the specified value.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

1 ist eine Längsschnittansicht eines Dosierventils; 1 is a longitudinal sectional view of a metering valve;

2 ist eine Längsschnittansicht eines Betätigungszustands des Dosierventils; 2 is a longitudinal sectional view of an operating state of the metering valve;

3 ist eine Systemzeichnung einer Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel; 3 FIG. 10 is a system drawing of a common rail fuel injection control apparatus according to the present embodiment; FIG.

4 ist ein Zeitdiagramm zur Erläuterung des Korrekturverfahrens des Basistastverhältnisses; 4 Fig. 11 is a timing chart for explaining the basic duty ratio correction method;

5 ist ein Korrekturkoeffizienten-Berechnungsverzeichnis; 5 is a correction coefficient calculation dictionary;

6 ist ein Diagramm zur Erläuterung des Steckenbleibens des Dosierventils; und 6 is a diagram for explaining the sticking of the metering valve; and

7 ist ein Ablaufdiagramm zur Darstellung des Inhalts der Feedbacksteuerung eines Common-Rail-Drucks. 7 FIG. 10 is a flowchart illustrating the content of the feedback control of common rail pressure. FIG.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.The preferred embodiment The present invention will be described below with reference to FIG the enclosed Drawing described.

3 zeigt den gesamten Aufbau der Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels. Diese Vorrichtung wird dazu eingesetzt, eine Kraftstoffeinspritzsteuerung in einem in einem Fahrzeug an geordneten (nicht in der Zeichnungsfigur gezeigten) Vierzylinderdieselmotor durchzuführen. 3 shows the entire structure of the common rail fuel injection control device of the present embodiment. This apparatus is used to perform fuel injection control in a four-cylinder diesel engine (not shown in the drawing figure) in a vehicle.

In jedem Zylinder des Motors ist ein Einspritzer 1 vorgesehen und ein in einem Common-Rail 2 gespeicherter Hochdruckkraftstoff wird mit einem Common-Rail-Druck (von mehreren zehn bis mehreren hundert MPa) regelmäßig jedem Einspritzer 1 zugeführt. Das Pumpen des Kraftstoffs in den Common-Rail 2 erfolgt mittels einer Zuführpumpe 3. Dabei wird ein in einem Kraftstofftank 4 vorhandener, einen in etwa normalen Druck aufweisender Kraftstoff (Leichtöl) durch eine Einspeisepumpe 6 über ein Kraftstofffilter 5 angesaugt und von der Einspeisepumpe 6 in die Zuführpumpe 3 übertragen. Die Zuführpumpe 3 beaufschlagt den Kraftstoff mit einem Druck und pumpt ihn in den Common-Rail 2.In each cylinder of the engine is an injector 1 provided and one in a common rail 2 stored high-pressure fuel is at a common-rail pressure (several tens to several hundred MPa) regularly each injector 1 fed. Pumping the fuel into the common rail 2 takes place by means of a feed pump 3 , This is one in a fuel tank 4 existing, having a roughly normal pressure fuel (light oil) through a feed pump 6 via a fuel filter 5 sucked in and from the feed pump 6 in the feed pump 3 transfer. The feed pump 3 pressurizes the fuel with a Pressure and pump it into the common rail 2 ,

Zwischen der Einspeisepumpe 6 und der Zuführpumpe 3 ist ein Dosierventil 7 zum Einstellen der in die Zuführpumpe 3 zugeführten Kraftstoffmenge und somit der Menge an in den Common-Rail 2 gepumpten Kraftstoff angeordnet. Das Dosierventil 7 besteht aus einem elektromagnetischen Ventil vom Schieberventiltyp, wie dies im folgenden näher beschrieben wird. Zudem ist ein Druckbegrenzungsventil 8 zum Einstellen des Ablassdrucks der Einspeisepumpe 6 parallel zur Einspeisepumpe 6 vorgesehen.Between the feed pump 6 and the feed pump 3 is a metering valve 7 for adjusting in the feed pump 3 supplied amount of fuel and thus the amount of in the common rail 2 arranged pumped fuel. The metering valve 7 consists of a slide valve type electromagnetic valve, as described in more detail below. There is also a pressure relief valve 8th for adjusting the discharge pressure of the feed pump 6 parallel to the feed pump 6 intended.

Die Zuführpumpe 3 besteht hauptsächlich aus einer Pumpenwelle 9, die synchron durch den Motor angetrieben wird, einem Nockenring 10, der auf dem Außenumfang der Pumpenwelle 9 aufgepasst ist, einem Nocken 11, der in Gleitkontakt mit dem Außenumfang des Nockenrings 10 steht, einer Druckfeder 12 zum Drücken des Nockens 11 gegen den Nockenring 10, einem Kolben 14, der zugleich mit dem durch den Nockenring 10 angehobenen Nocken 11 angehoben wird und Druck auf den Kraftstoff in einer Kolbenkammer 13 ausübt, und Sperrventile 15, 16, die jeweils im Einlassabschnitt bzw. im Auslassabschnitt der Kolbenkammer 13 angeordnet sind.The feed pump 3 consists mainly of a pump shaft 9 , which is driven synchronously by the engine, a cam ring 10 located on the outer circumference of the pump shaft 9 beware, a cam 11 in sliding contact with the outer circumference of the cam ring 10 stands, a compression spring 12 for pressing the cam 11 against the cam ring 10 , a piston 14 , at the same time as the cam ring 10 raised cam 11 is raised and pressure on the fuel in a piston chamber 13 exercises and check valves 15 . 16 , respectively in the inlet section and in the outlet section of the piston chamber 13 are arranged.

Der Nocken 11, die Druckfeder 12, die Kolbenkammer 13, der Kolben 14 und die Sperrventile 15, 16 bilden eine Pumpeinheit. Zwei solche Pumpeinheiten sind mit einem 180°-Abstand um die Pumpenwelle 9 herum angeordnet. Dies führt dazu, dass die Zuführpumpe 3 den Kraftstoff zweimal pro Pumpenumdrehung pumpt. Zum leichteren Verständnis sind die beiden Pumpeinheiten in der Figur in einer Draufsicht dargestellt.The cam 11 , the compression spring 12 , the piston chamber 13 , The piston 14 and the check valves 15 . 16 form a pumping unit. Two such pumping units are at a 180 ° distance around the pump shaft 9 arranged around. This causes the feed pump 3 Pump the fuel twice per pump revolution. For ease of understanding, the two pumping units are shown in the figure in a plan view.

Die Pumpenwelle 9 der Zuführpumpe 3 und die (in der Figur nicht gezeigte) Pumpenwelle der Einspeisepumpe 6 sind mit dem Motor durch mechanische Verbindungsmittel 17, etwa einen Kettenmechanismus, einen Riemenmechanismus oder einen Getriebemechanismus verbunden. Dies führt dazu, dass die Zuführpumpe 3 und die Einspeisepumpe 6 durch den Motor synchron angetrieben werden.The pump shaft 9 the feed pump 3 and the pump shaft (not shown in the figure) of the feed pump 6 are connected to the engine through mechanical fasteners 17 connected, such as a chain mechanism, a belt mechanism or a transmission mechanism. This causes the feed pump 3 and the feed pump 6 be driven synchronously by the motor.

Die Zuführpumpe 3 wird drehbeweglich mit einem Drehverhältnis von 1:1 zum Motor angetrieben und das Pumpen des Kraftstoffs erfolgt periodisch zweimal pro Umdrehung der Kurbelwelle. Wie oben beschrieben wurde, weist der Motor vier Zylinder auf und das Pumpen des Kraftstoffs durch die Zuführpumpe 3 und die Kraftstoffeinspritzung durch die Einspritzer 1 sind synchronisiert. Der Common-Rail-Druck wird erhöht, indem der Kraftstoff von der Zuführpumpe 3 gepumpt wird, und gesenkt, indem Kraftstoff durch die Einspritzer eingespritzt wird. Bei einem weiteren möglichen Ausführungsbeispiel wird ein Druckbegrenzungsventil in einem Common-Rail 2 vorgesehen und der Common-Rail-Druck wird durch ein Öffnen des Druckbegrenzungsventils schnell gesenkt.The feed pump 3 is rotatably driven at a 1: 1 rotation ratio to the engine, and pumping of the fuel occurs periodically twice per revolution of the crankshaft. As described above, the engine has four cylinders and the pumping of the fuel by the feed pump 3 and the fuel injection through the injectors 1 are synchronized. The common-rail pressure is increased by removing the fuel from the feed pump 3 is pumped and lowered by injecting fuel through the injectors. In another possible embodiment, a pressure relief valve in a common rail 2 provided and the common rail pressure is rapidly lowered by opening the pressure relief valve.

Der Kraftstofffluss in dieser Vorrichtung ist in 3 durch Pfeile dargestellt. Somit wird der im Kraftstofftank 4 vorhandene Kraftstoff nach dem Passieren des Kraftstofffilters 5 in die Einspeisepumpe 6 und sodann in das Dosierventil 7 eingeführt. Der Auslassdruck der Einspeisepumpe 6 wird durch das Druckbegrenzungsventil 8 eingestellt und der überschüssige Kraftstoff, der das Druckbegrenzungsventil 8 passiert hat, wird in das Innere der Einspeisepumpe 6 zurückgeleitet. Der Öffnungsgrad und die Öffnungs-/Schließzeitsteuerung des Dosierventils 7 werden durch eine (im folgenden als ECU bezeichnete) elektronische Steuereinheit 18 gesteuert, die als Steuerung dient. Wenn das Ventil offen ist, so wird der Kraftstoff zur Pumpeinheit der Zuführpumpe 3 in einer Menge abgegeben, die dem Öffnungsgrad und der Öffnungsperiode entspricht.The fuel flow in this device is in 3 represented by arrows. Thus, the fuel tank in the 4 existing fuel after passing through the fuel filter 5 in the feed pump 6 and then into the metering valve 7 introduced. The outlet pressure of the feed pump 6 is through the pressure relief valve 8th set and the excess fuel, the pressure relief valve 8th has happened, gets into the interior of the feed pump 6 returned. The opening degree and the opening / closing timing of the metering valve 7 are controlled by an electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) 18 controlled, which serves as a controller. When the valve is open, the fuel becomes the pump unit of the feed pump 3 delivered in an amount corresponding to the opening degree and the opening period.

Der abgegebene Kraftstoff drückt auf das Einlasssperrventil 15 und öffnet dieses und wird in die Kolbenkammer 13 eingeführt. Das Anheben des Kolbens 14 erhöht den Druck. Sobald der Druck nun über ein Niveau ansteigt, das den Öffnungsdruck des Auslasssperrventils 16 übersteigt, drückt der Kraftstoff gegen das Auslasssperrventil 16, öffnet dieses und wird in den Common-Rail 2 eingeführt. Dies führt dazu, dass der Common-Rail-Druck um einen Betrag ansteigt, der der vom Dosierventil 7 abgegebenen Kraftstoffmenge entspricht. Der im Common-Rail 2 vorhandene Kraftstoff wird den Einspritzern 1 konstant zugeführt und bei offenstehenden Einspritzern 1 vom Common-Rail 2 in die Zylinder eingespritzt.The discharged fuel presses on the inlet check valve 15 and opens it and gets into the piston chamber 13 introduced. Lifting the piston 14 increases the pressure. As soon as the pressure rises above a level that is the opening pressure of the Auslasssperrventils 16 exceeds, the fuel presses against the outlet check valve 16 , this opens and gets into the common rail 2 introduced. As a result, the common rail pressure increases by an amount that of the metering valve 7 delivered amount of fuel corresponds. The in common rail 2 existing fuel is given to the injectors 1 Constantly fed and with open injectors 1 from the common rail 2 injected into the cylinders.

Der von den Einspritzern 1 beispielsweise aufgrund der Öffnungs-/Schließsteuerung der Einspritzer 1 abgegebene Leckkraftstoff wird direkt in den Kraftstofftank 4 zurückgeführt. Zudem wird Kraftstoff an der Auslassseite der Einspeisepumpe 6 über eine Leitung 20 in ein Gehäuse 19 der Zuführpumpe 3 eingeführt und jedes gleitende Teil der Zuführpumpe 3 wird mit dem Kraftstoff geschmiert.The one from the injectors 1 for example, due to the opening / closing control of the injectors 1 delivered leak fuel is directly into the fuel tank 4 recycled. In addition, fuel is at the outlet side of the feed pump 6 over a line 20 in a housing 19 the feed pump 3 introduced and each sliding part of the feed pump 3 is lubricated with the fuel.

Die ECU 18 führt die elektronische Gesamtsteuerung der Vorrichtung durch, wobei die Öffnungs-/Schließsteuerung der Einspritzer 1 hauptsächlich auf der Grundlage des Betriebszustands (beispielsweise der Motordrehzahl, der Motorlast usw.). des Motors durchgeführt wird. Die Kraftstoffeinspritzung wird gemäß einem AN/AUS-Zustand der Magnetspule der Einspritzer 1 ausgeführt bzw. beendet.The ECU 18 performs the overall electronic control of the device, wherein the opening / closing control of the injectors 1 mainly based on the operating condition (eg engine speed, engine load, etc.). of the engine is performed. The fuel injection becomes the injector according to an ON / OFF state of the solenoid 1 executed or terminated.

Daneben steuert die ECU 18 auch den Öffnungsgrad und die Öffnungs/Schließzeitsteuerung des Dosierventils 7 gemäß dem Betriebszustand des Motors, wodurch eine Feedbacksteuerung des Common-Rail-Drucks erfolgt. Hierbei wird der Soll-Common-Rail-Druck auf der Grundlage des Motorbetriebszustands durch die ECU 18 bestimmt und das Dosierventil 7 wird durch die ECU 18 so gesteuert, dass der Ist-Common-Rail-Druck dem Soll-Common-Rail-Druck entspricht. Wenn beispielsweise der Ist-Common-Rail-Druck um einen relativ großen Betrag unter den Soll-Common-Rail-Druck sinkt, so wird das Dosierventil 7 so gesteuert, dass sein Öffnungsgrad sich erhöht und die Menge an vom Zuführventil 3 gepumptem Kraftstoff zunimmt.In addition, the ECU controls 18 also the degree of opening and the opening / closing timing of the metering valve 7 according to the operating condition of the Engine, whereby a feedback control of the common rail pressure takes place. Here, the target common rail pressure based on the engine operating condition is set by the ECU 18 determined and the metering valve 7 is through the ECU 18 controlled so that the actual common rail pressure corresponds to the target common rail pressure. For example, if the actual common rail pressure drops by a relatively large amount below the target common rail pressure, the metering valve 7 controlled so that its opening degree increases and the amount of from the supply valve 3 pumped fuel increases.

Zum Erfassen des Betriebszustands des Motors und des den Motor enthaltenden Fahrzeugs sind verschiedene Sensoren vorgesehen. Zu diesen Sensoren gehört ein Kurbelsensor 22 zum Erfassen des Kurbelwinkels des Motors, ein Gaspedalöff nungsgradsensor 23 zum Erfassen des Gaspedalöffnungsgrads, ein Gaspedalschalter 24 zum Erfassen, ob der Gaspedalöffnungsgrad 0 beträgt oder nicht, und ein Schaltpositionssensor 25 zum Erfassen der Schaltposition (einschließlich des neutralen Gangs) der Gangschaltung. Diese Sensoren sind elektrisch mit der ECU 18 verbunden. Zudem berechnet die ECU 18 die Motordrehzahl auf der Grundlage des Ausgangsimpulses vom Kurbelsensor 22. Daneben ist ein Drucksensor 21 zum Erfassen des Ist-Common-Rail-Drucks im Common-Rail 2 vorgesehen und dieser Drucksensor 21 ist ebenfalls elektrisch mit der ECU 18 verbunden.Various sensors are provided for detecting the operating condition of the engine and the vehicle including the engine. These sensors include a crank sensor 22 for detecting the crank angle of the engine, an accelerator opening degree sensor 23 for detecting the accelerator opening degree, an accelerator pedal switch 24 for detecting whether the accelerator opening degree is 0 or not, and a shift position sensor 25 for detecting the shift position (including the neutral gear) of the gearshift. These sensors are electrical with the ECU 18 connected. In addition, the ECU calculates 18 the engine speed based on the output pulse from the crank sensor 22 , Next to it is a pressure sensor 21 for detecting the actual common rail pressure in the common rail 2 provided and this pressure sensor 21 is also electrical with the ECU 18 connected.

Der Öffnungsgrad des Dosierventils 7 wird durch das Antriebssignal und insbesondere das ein Tastverhältnis aufweisende Antriebssignal gesteuert, das von der ECU 18 geliefert wird. In der ECU 18 ist eine PWM-Schaltung zur Erzeugung des ein Tastverhältnis aufweisenden Antriebssignals vorhanden. Im übrigen steht das Tastverhältnis, auf das beim vorliegenden Ausführungsbeispiel Bezug genommen wird, für das Verhältnis der Länge des EIN-Zustands zu einer Periode (Zeiteinheit).The opening degree of the metering valve 7 is controlled by the drive signal and in particular the duty cycle drive signal provided by the ECU 18 is delivered. In the ECU 18 There is a PWM circuit for generating the duty cycle having a drive signal. Incidentally, the duty ratio referred to in the present embodiment is the ratio of the length of the ON state to a period (time unit).

Der Aufbau des Dosierventils 7 ist in 1 dargestellt. Das Dosierventil 7 besteht hauptsächlich aus einem Dosierabschnitt 7a, der im unteren Teil der Zeichnungsfigur gezeigt ist, und einem Betätigerabschnitt 7b, der im oberen Teil der Figur gezeigt ist. Das Dosierventil ist ein normalerweise offenes System und ist im AUS-Zustand (wenn kein Strom fließt) vollständig geöffnet. Der Dosierabschnitt 7a nimmt in einem zylindrischen Ventilkörper 32 ein zylindrisches Ventilstück 33 mit offenem Boden, das als ein Ventil dient, und eine Rückführfeder 34 auf. Wenn das Ventilstück 33 in axialer Richtung im Ventilkörper 32 gleitet, so verändert sich der Verbindungsoberflächenbereich des in der Seitenwand des Ventilkörpers 32 vorgesehenen Einlasslochs und eines im Ventilstück 33 vorgesehenen Einlasslochs 36, wobei der Ventilöffnungsgrad ebenfalls verändert wird. Die Rückführfeder 34 ist in einem zusammengedrückten Zustand zwischen der unteren Endfläche des Ventilstücks 33 und der Bodenwand des Ventilkörpers 32 vorgesehen und drückt das Ventilstück 33 in eine Aufwärtsbewegung, d.h. in die Ventilöffnungsrichtung.The structure of the metering valve 7 is in 1 shown. The metering valve 7 consists mainly of a metering section 7a shown in the lower part of the drawing figure and an actuator section 7b which is shown in the upper part of the figure. The metering valve is a normally open system and is fully open in the OFF state (when no current is flowing). The dosing section 7a takes in a cylindrical valve body 32 a cylindrical valve piece 33 with open bottom, which serves as a valve, and a return spring 34 on. If the valve piece 33 in the axial direction in the valve body 32 slides, so the connection surface area of the changes in the side wall of the valve body 32 provided inlet hole and one in the valve piece 33 provided inlet hole 36 wherein the valve opening degree is also changed. The return spring 34 is in a compressed state between the lower end surface of the valve piece 33 and the bottom wall of the valve body 32 provided and pushes the valve piece 33 in an upward movement, ie in the valve opening direction.

Der von der Einspeisepumpe 6 zugeführte Kraftstoff wird vom Einlassloch 35 aus eingeführt, innerhalb des Ventilstücks 33 nach unten geführt und von einem in der Bodenwand des Zylinderabschnitts 32 vorgesehenen Auslassloch 37 zur Zuführpumpe 3 hin ausgestoßen.The one from the feed pump 6 supplied fuel is from the inlet hole 35 from within the valve piece 33 guided down and one in the bottom wall of the cylinder portion 32 provided outlet hole 37 to the feed pump 3 pushed out.

Im Betätigerabschnitt 7b ist eine Magnetspule 39 in einem Spulengehäuse 38 eingebettet und ein Anker 40 ist so im offenen Raum im mittigen Abschnitt des Spulengehäuses 38 angeordnet, dass er in axialer Richtung gleiten kann. Der Anker 40 ist von außen von der Magnetspule 39 umgeben und wird nach unten bewegt, wenn die Magnetspule 39 auf EIN seht (und Strom fließt), wodurch er das Ventilstück 33 in die Ventilöffnungsrichtung bewegt. Der Anker 40 und das Ventilstück 33 werden normalerweise durch die von der Magnetspule 39 erzeugte elektromagnetische Kraft und die Druckkraft der Rückführfeder 34 in engen Kontakt miteinander gebracht und können als ein einziges Ventil betrachtet werden. Gleitabschnitte an der äußeren Umfangsoberfläche des Ankers 40 und des Ventilstücks 33 werden durch den Kraftstoff geschmiert, der in das Ventil eindringt.In the actuator section 7b is a magnetic coil 39 in a coil housing 38 embedded and an anchor 40 is so in the open space in the central portion of the bobbin case 38 arranged so that it can slide in the axial direction. The anchor 40 is from the outside of the solenoid 39 surrounded and is moved down when the solenoid 39 On one sight (and current flows), causing him the valve piece 33 moved in the valve opening direction. The anchor 40 and the valve piece 33 are usually by the magnet coil 39 generated electromagnetic force and the pressure force of the return spring 34 brought into close contact with each other and can be considered as a single valve. Sliding portions on the outer peripheral surface of the armature 40 and the valve piece 33 are lubricated by the fuel entering the valve.

Die einzelnen Zustände des Dosierabschnitts 7a des Dosierventils 7 sind in den 2A, 2B und 2C dargestellt. 2A zeigt einen Zustand, in dem kein elektrischer Strom in der Magnetspule fließt, das Einlassloch 35 und das Einführloch 36 komplett miteinander verbunden sind und ein maximaler Ventilöffnungsgrad (vollstän dig geöffnetes Ventil) erreicht ist. 2B zeigt einen Zustand, in dem ein geringer elektrischer Strom fließt, das Einlassloch 35 und das Einführloch 36 zum Teil miteinander verbunden sind und ein Zwischenventilöffnungsgrad erreicht ist. 2C zeigt einen Zustand, in dem ein starker elektrischer Strom fließt, das Einlassloch 35 und das Einführloch 36 nicht miteinander verbunden sind und ein minimaler Ventilöffnungsgrad (vollständig geschlossenes Ventil) hergestellt ist. Im letzteren Fall wird kein Kraftstoff durch die Zuführpumpe 3 gepumpt. Der Wert des in der Magnetspule fließenden elektrischen Stroms verändert sich entsprechend dem Tastverhältnis und der Öffnungsgrad des Dosierventils 7 verändert sich kontinuierlich von einem vollständig geöffneten Zustand zu einem vollständig geschlossenen Zustand.The individual states of the metering section 7a of the metering valve 7 are in the 2A . 2 B and 2C shown. 2A shows a state in which no electric current flows in the solenoid, the inlet hole 35 and the insertion hole 36 are completely interconnected and a maximum valve opening degree (completeness dig open valve) is reached. 2 B FIG. 15 shows a state in which a small electric current flows, the inlet hole 35 and the insertion hole 36 are partially interconnected and an intermediate valve opening degree is reached. 2C shows a state in which a strong electric current flows, the inlet hole 35 and the insertion hole 36 are not interconnected and a minimum valve opening degree (fully closed valve) is made. In the latter case, no fuel is supplied by the feed pump 3 pumped. The value of the electric current flowing in the solenoid varies according to the duty ratio and the opening degree of the metering valve 7 changes continuously from a fully open state to a fully closed state.

Ein Verfahren für die Feedbacksteuerung des Common-Rail-Drucks bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird im folgenden unter Bezugnahme auf die 7 beschrieben. Der in dieser Figur gezeigte Prozessablauf wird durch die ECU 18 wiederholt mit einer Zeitsteuerung für jede festgelegte Steuerperiode Δt (von beispielsweise 20 ms) durchgeführt. Ein Verzeichnis zum Berechnen der im folgenden beschriebenen Steuerwerte wird auf der Grundlage von Ergebnissen von tatsächlichen Motortests erstellt, welche vorab durchgeführt wurden, und wird in der ECU 18 gespeichert.A method for the feedback control of the common rail pressure in the present embodiment will be described below with reference to FIGS 7 described. The one in this figure The process shown is controlled by the ECU 18 repeatedly performed with a timing for each fixed control period Δt (of, for example, 20 ms). A map for calculating the control values described below is prepared based on results of actual engine tests that have been performed in advance, and is stored in the ECU 18 saved.

Im Schritt 501 werden eine auf der Grundlage des Ausgangsimpulses vom Kurbelsensor 22 berechnete Motordrehzahl Ne, ein vom Gaspedalöffnungsgradsensor 23 erfasster Gaspedalöffnungsgrad Ac und ein von dem Drucksensor 21 ermittelter Ist-Common-Rail-Druck P gelesen.In step 501 be one based on the output pulse from the crank sensor 22 calculated engine speed Ne, one from accelerator opening degree sensor 23 detected accelerator opening Ac and one of the pressure sensor 21 determined actual common rail pressure P read.

Im Schritt 502 werden eine Soll-Kraftstoffeinspritzmenge Qtar und eine Soll-Kraftstoffeinspritzzeitsteuerung Titar gemäß einem Soll-Kraftstoffeinspritzmengenberechnungsverzeichnis M1 und einem Soll-Kraftstoffzeitsteuerungsberechnungsverzeichnis M2 auf der Grundlage der Werte für die Motordrehzahl Ne und den Gaspedalöffnungsgrad Ac berechnet. Die berechnete Soll-Kraftstoffeinspritzmenge Qtar und die berechnete Soll-Kraftstoffeinspritzzeitsteuerung Titar können in Abhängigkeit von der Motortemperatur oder dem Atmosphärendruck korrigiert werden.In step 502 For example, a target fuel injection amount Qtar and a target fuel injection timing Titar are calculated according to a target fuel injection amount calculation map M1 and a target fuel timing calculation map M2 based on the values of the engine speed Ne and the accelerator opening degree Ac. The calculated target fuel injection amount Qtar and the calculated target fuel injection timing Titar may be corrected depending on the engine temperature or the atmospheric pressure.

Im Schritt 503 wird ein Soli-Common-Rail-Druck Ptar gemäß einem Soll-Commmon-Rail-Druck-Berechnungsverzeichnis M3 auf der Grundlage der Werte für die Motordrehzahl Ne und die Soll-Kraftstoffeinspritzmenge Qtar berechnet. Eine Basisausstoßrate FFbase der Zuführpumpe wird aus der Soll-Einspritzmenge Qtar und der Abströmmenge aus den Einspritzern berechnet.In step 503 For example, a common rail common pressure Ptar is calculated according to a target commmon rail pressure calculation map M3 on the basis of the engine speed Ne and the target fuel injection amount Qtar. A basic discharge rate FFbase of the supply pump is calculated from the target injection amount Qtar and the outflow amount from the injectors.

Im Schritt 504 wird die Differenz ΔP zwischen dem Soll-Common-Rail-Druck Ptar und dem Ist-Common-Rail-Druck P mit Hilfe der Formel ΔP = Ptar – P berechnet.In step 504 the difference ΔP between the target common rail pressure Ptar and the actual common rail pressure P is calculated using the formula ΔP = Ptar-P.

Im Schritt 505 werden ein proportionaler Ausdruck FFp, ein integraler Ausdruck FFi und ein Differentialausdruck FFd gemäß einem jeweiligen Verzeichnis zur Berechnung des proportionalen Ausdrucks, des integralen Ausdrucks bzw. des Differentialausdrucks auf der Grundlage der Druckdifferenz ΔP berechnet (alle diese Verzeichnisse sind zusammen mit M4 gekennzeichnet).In step 505 For example, a proportional term FFp, an integral term FFi, and a differential term FFd are calculated according to a respective proportional expression, integral term, and differential pressure calculation dictionary based on the pressure difference ΔP (all of these directories are labeled with M4).

Im Schritt 506 werden der proportionale Ausdruck FFp, der integrale Ausdruck FFi und der Differentialausdruck FFd jeweils zur Basisausstoßrate FFbase addiert und es wird eine Endausstoßrate FFfnl berechnet.In step 506 Then, the proportional term FFp, the integral term FFi and the differential term FFd are respectively added to the basic ejection rate FFbase, and a final ejection rate FFfnl is calculated.

Die Basisausstoßrate FFfnl ist ein Soll-Wert für die Endausstoßrate der Zuführpumpe. Dementsprechend wird im Schritt 507 das Basistastverhältnis A, d.h. das Tastverhältnis des ein Tastverhältnis aufweisenden Antriebssignals, das dem Basis-Soll-Öffnungsgrad des Dosierventils 7 entspricht, auf der Grundlage der Endausstoßrate FFfnl berechnet.The basic discharge rate FFfnl is a target value for the discharge rate of the supply pump. Accordingly, in step 507 the basic duty A, ie the duty cycle of the duty cycle having a drive signal, the base target opening degree of the metering valve 7 corresponds calculated on the basis of the final discharge rate FFfnl.

Anders ausgedrückt, wird die Druckdifferenz ΔP auf der Grundlage des Motorbetriebszustands berechnet, der durch die Motordrehzahl Ne und den Gaspedalöffnungsgrad Ac (Schritte 501 bis 504) dargestellt wird, und das Basistastverhältnis A wird auf der Grundlage der Druckdifferenz ΔP berechnet (Schritte 505–507). Somit ist das Basistastverhältnis A letztendlich ein auf der Grundlage des Motorbetriebszustands berechneter Wert.In other words, the pressure difference ΔP is calculated based on the engine operating condition represented by the engine speed Ne and the accelerator opening degree Ac (steps 501 to 504 ), and the basic duty ratio A is calculated on the basis of the pressure difference ΔP (steps 505 - 507 ). Thus, the base duty A is ultimately a value calculated based on the engine operating condition.

Diese Korrektur des Basistastverhältnisses A, die das spezifische Merkmal der vorliegenden Erfindung darstellt, wird in den im folgenden beschriebenen Schritten 508, 509 durchgeführt.This correction of the basic duty ratio A, which is the specific feature of the present invention, will be described in the following steps 508 . 509 carried out.

Zunächst wird im Schritt 508 ein Korrekturkoeffizient B gemäß einem in 5 gezeigten Korrekturkoeffizientenberechnungsverzeichnis M5 auf der Grundlage der Motordrehzahl Ne und der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge Qtar berechnet. Das Verzeichnis M5 zeigt deutlich, dass der Wert des Korrekturkoeffizienten B so eingestellt ist, dass er geringer wird, wenn die Motordrehzahl Ne höher wird, und dass er geringer wird, wenn die Soll-Kraftstoffeinspritzmenge Qtar größer wird. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel genügt der Korrekturkoeffizient B der invers proportionalen Beziehung zur Motordrehzahl Ne, wenn die Soll-Kraftstoffeinspritzmenge Qtar innerhalb eines Bereichs von 0 ≤ Qtar ≤ Qs (Qs ist der festgelegte Schwellenwert, beispielsweise Qs = 60 mm3/st) konstant eingestellt wird, während die Motordrehzahl Ne zwischen null und dem festgelegten Schwellenwert Nes liegt (beispielsweise Nes = 2000 U/M), und er wird null, wenn die Motordrehzahl Ne den Schwellenwert Nes erreicht oder auf einen höheren Wert ansteigt. Zudem erreicht der Korrekturkoeffizient B dann, wenn die Motordrehzahl Ne in einem Bereich von 0 ≤ Ne ≤ Nes konstant ist, seinen Maximalwert, wenn die Soll-Kraftstoffeinspritzmenge Qtar null ist, und der Korrekturkoeffizient B wird null (Minimalwert), wenn die Soll-Kraftstoffeinspritzmenge Qtar einen Schwellenwert Qs erreicht oder auf einen höheren Wert ansteigt. Somit kann der Korrekturkoeffizient B auf der Grundlage der Motordrehzahl Ne und der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge Qtar berechnet werden, wobei es sich um die Parameter handelt, die zu denjenigen identisch sind, welche beim Soll-Common-Rail-Druck Ptar berücksichtigt werden.First, in step 508 a correction coefficient B according to an in 5 calculated correction coefficient calculation map M5 calculated based on the engine speed Ne and the target fuel injection amount Qtar. The map M5 clearly shows that the value of the correction coefficient B is set to become smaller as the engine speed Ne becomes higher, and to become lower as the target fuel injection amount Qtar becomes larger. In the present embodiment, the correction coefficient B satisfies the inverse proportional relation to the engine rotational speed Ne when the target fuel injection amount Qtar is set constant within a range of 0 ≦ Qtar ≦ Qs (Qs is the set threshold, for example, Qs = 60 mm 3 / st) while the engine speed Ne is between zero and the set threshold value Nes (for example, Nes = 2000 rpm), and it becomes zero when the engine speed Ne reaches the threshold value Nes or increases to a higher value. In addition, when the engine speed Ne is constant in a range of 0 ≦ Ne ≦ Nes, the correction coefficient B reaches its maximum value when the target fuel injection amount Qtar is zero, and the correction coefficient B becomes zero (minimum value) when the target fuel injection amount Qtar reaches a threshold Qs or increases to a higher value. Thus, the correction coefficient B can be calculated on the basis of the engine speed Ne and the target fuel injection amount Qtar, which are the same as those taken into consideration at the target common rail pressure Ptar.

Im Schritt 509, wird der Wert D des Endtastverhältnisses, der letztlich dem Dosierventil 7 der Zuführpumpe 3 zugeführt wird, auf der Grundlage der Formel D = A + BC berechnet. Hierbei ist C ein Oszillationstastverhältnis, wie dies in 4 dargestellt ist, und oszilliert mit einer konstanten Periode und einer konstanten Amplitude. Das Oszillationstastverhältnis C ist ein Wert, der innerhalb der ECU 18 erzeugt wird. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel oszilliert das Oszillationstastverhältnis C in einem Bereich von –1 (%) bis 1 (%), wobei null die Mitte bildet. Das Basistastverhältnis A wird somit durch das Produkt des Korrekturkoef fizienten B und des Oszillationstastverhältnisses C korrigiert und das so gewonnene Endtastverhältnis D ist ein Tastverhältnis, das dem zu steuernden End-Soll-Öffnungsgrad des Dosierventils 7 entspricht.In step 509 , the value D of the Endtastverhältnisses, which is ultimately the metering valve 7 the feed pump 3 is supplied on the basis of Formula D = A + BC calculated. Here, C is an oscillation duty ratio as shown in FIG 4 is shown and oscillates with a constant period and a constant amplitude. The oscillation duty C is a value within the ECU 18 is produced. In the present embodiment, the oscillation duty C oscillates in a range of -1 (%) to 1 (%), zero forming the center. The basic duty ratio A is thus corrected by the product of the correction coefficient B and the oscillation duty ratio C, and the final duty ratio D thus obtained is a duty ratio corresponding to the final target opening degree of the metering valve to be controlled 7 equivalent.

Im Schritt 510 wird ein Antriebssignal mit einem Tastverhältnis an das Dosierventil 7 ausgegeben, das dem Endtastverhältnis D entspricht. Der vorliegende Steuerzyklus ist hiermit abgeschlossen.In step 510 becomes a drive signal with a duty cycle to the metering valve 7 output corresponding to the final duty ratio D. The present control cycle is hereby completed.

Die Korrektur des Basistastverhältnisses A wird im folgenden unter Bezugnahme auf die 4 beschrieben. Das in der Figur gezeigte Beispiel bezieht sich auf den Fall, in dem das im genannten Schritt 507 berechnete Basistastverhältnis A gleich A = 30 (%) ist. In diesem Fall beginnt der Korrekturkoeffizient B, wie in der Zeichnung gezeigt, damit, sich aufgrund von Veränderungen in der Motordrehzahl ausgehend von dem Wert 1 von einem Zeitpunkt t3 ab zu verringern, wobei er zu einem Zeitpunkt t4 null wird, weil die Motordrehzahl Nes erreicht.The correction of the basic duty ratio A will be described below with reference to FIGS 4 described. The example shown in the figure refers to the case in which in the said step 507 calculated base load ratio A equals A = 30 (%). In this case, as shown in the drawing, the correction coefficient B starts to decrease due to changes in the engine speed from the value 1 from a time t3, becoming zero at a time t4 because the engine speed reaches Nes ,

Das Endtastverhältnis D erhält man, indem der Wert, der durch die Multiplikation des Oszillationstastverhältnisses C mit dem Koeffizienten B gewonnen wurde, zu dem Wert des Basistastverhältnisses A addiert wird. So ist beispielsweise zum Zeitpunkt t1 der Korrekturkoeffizient B = 1 und das Oszillationstastverhältnis C = 1 (%). Somit ist das Endtastverhältnis D = 1 × 1 (%) + 30 (%) = 31 (%). Zudem ist beispielsweise zum Zeitpunkt t2 der Korrekturkoeffizient B = 1 und das Oszillationstastverhältnis ist C = –1 (%). Somit beträgt das Endtastverhältnis D = 1 × 1 (%) + 30 (%) = 29 (%). Das Endtastverhältnis D oszilliert somit mit derselben Periode wie das Oszillationstastverhältnis C. Der Oszillationsbereich ist, wie in 4 dargestellt, ΔD.The final duty ratio D is obtained by adding the value obtained by multiplying the oscillation duty ratio C by the coefficient B to the value of the basic duty ratio A. For example, at time t1, the correction coefficient B = 1 and the oscillation duty C = 1 (%). Thus, the final duty ratio is D = 1 × 1 (%) + 30 (%) = 31 (%). In addition, for example, at time t2, the correction coefficient B = 1 and the oscillation duty ratio is C = -1 (%). Thus, the final duty ratio is D = 1 × 1 (%) + 30 (%) = 29 (%). The final duty ratio D thus oscillates at the same period as the oscillation duty ratio C. The oscillation range is as in FIG 4 represented, ΔD.

Nach dem Zeitpunkt t3 verringert sich der Oszillationsbereich des Endtastverhältnisses D nach und nach, da sich der Korrekturkoeffizient B verringert. Weil der Korrekturkoeffizient B nach dem Zeitpunkt t3 null wird, wird auch die Oszillation des Endtastverhältnisses D beendet. Der auf die Zeit bezogene Durchschnittswert des Endtastverhältnisses D im oben beschriebenen Verfahren entspricht noch immer dem Basistastverhältnis A = 30 (%) und das Endtastverhältnis D oszilliert entsprechend dem Korrekturkoeffizienten um diesen als Mittelwert dienenden Wert.To At time t3, the oscillation range of the final duty ratio decreases D gradually, as the correction coefficient B decreases. Because the correction coefficient B becomes zero after time t3, Also, the oscillation of the final duty ratio D is terminated. The on the time-related average value of the final duty cycle D in the method described above still corresponds to the base duty ratio A = 30 (%) and the final duty cycle D oscillates according to the correction coefficient by this as Mean value.

Da das durch das Tastverhältnis bestimmte Antriebssignal (Endtastverhältnis D), das an das Dosierventil 7 ausgegeben wird, mit der festgelegten Periode oszilliert, vibriert das Ventilstück 33 (siehe 1) des Dosierventils 7 selbst dann geringfügig, wenn ein Motorbetriebszustand vorliegt, in dem der Ventilöffnungsgrad des Dosierventils 7 konstant wird. Somit lässt sich ein Steckenbleiben des Dosierventils 7 aufgrund statischer Reibung verhindern, eine gute Ansprechempfindlichkeit des Dosierventils 7 auf Änderungen des elektrischen Stromwerts erzielen und der Common-Rail-Druck leichter überwachen. Anders gesagt, lässt sich die in 6 gezeigte nicht sensitive Zone Δ eliminieren oder weitgehend reduzieren.Since the drive signal determined by the duty ratio (final duty ratio D), which is connected to the metering valve 7 is output, oscillates with the specified period, vibrates the valve piece 33 (please refer 1 ) of the metering valve 7 even slightly when there is an engine operating condition in which the valve opening degree of the metering valve 7 becomes constant. Thus, it can be a sticking of the metering valve 7 due to static friction prevent, a good responsiveness of the metering valve 7 to achieve changes in the electric current value and to monitor the common rail pressure easier. In other words, the in 6 eliminate non-sensitive zone Δ shown or greatly reduced.

Darüber hinaus steigt beim vorliegenden Ausführungsbeispiel der Oszillationsbereich ΔD des Endtastverhältnisses D mit einem Abfallen der Motordrehzahl und einem Abfallen der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge Qtar an. Ein Steckenbleiben des Ventils tritt normalerweise dann auf, wenn die Pumpfrequenz niedrig ist, beispielsweise wenn ein niedriger UpM-Wert vorliegt, wenn bei einer geringen Last die Menge an Kraftstoff, der in das Dosierventil 7 strömt, vergleichsweise gering ist und wenn ein Leerlaufzustand vorliegt, in dem der Motorbetriebszustand konstant ist. Somit können die genannten Einstellungen effektiv verhindern, dass das Ventil steckenbleibt. Wenn hingegen die Drehzahl und die Last hoch sind, so ist auch die Pumpfrequenz hoch, und das Ventil vibriert von selbst, wobei die Menge an in das Dosierventil 7 strömendem Kraftstoff vergleichsweise groß ist. Dies führt dazu, dass es kaum zu einem Steckenbleiben des Ventils kommen kann. Somit ergeben sich in diesem Fall selbst ohne Oszillation keine Probleme. Hingegen kann die Erzeugung von Oszillationen aufgrund der in diesem Fall hohen Sensibilität des Dosierventils 7 zu Nachlaufschwankungen im Common-Rail-Druck führen.Moreover, in the present embodiment, the oscillation range ΔD of the final duty ratio D increases with a decrease in the engine speed and a decrease in the target fuel injection amount Qtar. Plugging in of the valve normally occurs when the pumping frequency is low, for example when there is a low rpm, when at a low load the amount of fuel entering the metering valve 7 flows, is comparatively low and when there is an idle state in which the engine operating condition is constant. Thus, the above settings can effectively prevent the valve from getting stuck. If, on the other hand, the speed and the load are high, then the pumping frequency is high, and the valve will vibrate by itself, with the quantity in the metering valve 7 flowing fuel is comparatively large. This means that it can hardly come to a sticking of the valve. Thus, no problems arise in this case even without oscillation. On the other hand, the generation of oscillations due to the high sensitivity of the metering valve in this case 7 lead to caster fluctuations in common rail pressure.

Zudem wird der Korrekturkoeffizient B auf der Grundlage von Parametern (Motordrehzahl Ne und Soll-Kraftstoffeinspritzmenge Qtar) berechnet, die zu denjenigen identisch sind, die beim Berechnen des Soll-Common-Rail-Drucks Ptar herangezogen werden, wodurch eine Kompatibilität mit der Steuerung gegeben ist und eine stabile Steuerung erzielt wird.moreover the correction coefficient B is based on parameters (Engine speed Ne and target fuel injection amount Qtar), the are identical to those used in calculating the desired common rail pressure Ptar be used, whereby a compatibility with the Control is given and a stable control is achieved.

Es sind auch andere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung denkbar, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt.It Other embodiments of the present invention conceivable, and the present invention is not on the described embodiment limited.

Die Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zeigt eine exzellente Wirkung bei der Verhinderung eines Steckenbleibens des Dosierventils und der leichteren Überwachung des Common-Rail-Drucks.The common rail fuel injection control apparatus according to the present embodiment exhibits an excellent effect of preventing the metering valve from getting stuck and making it easier to monitor the com mon rail pressure.

Die in der vorliegenden Beschreibung, den vorliegenden Ansprüchen und der beigefügten Zeichnung beschriebene und offenbarte Common-Rail-Kraftstoffein spritzvorrichtung wurde in der japanischen Patentanmeldung Nr. 2002-362269 beschrieben.The common rail fuel injection device described and disclosed in the present specification, claims, and appended drawings has been disclosed in Japanese Patent Application No. Hei. 2002-362269 described.

Claims (7)

Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung, umfassend eine Zuführpumpe zum Pumpen eines Kraftstoffs in einen Common-Rail und ein Dosierventil zum Einstellen der Kraftstoffpumpmenge in der Zuführpumpe, wobei das Dosierventil auf einen Basis-Soll-Öffnungsgrad gesteuert wird, der auf der Grundlage des Motorbetriebszustands durch ein ein Tastverhältnis aufweisendes Antriebssignal bestimmt wird, wobei das ein Tastverhältnis aufweisende Antriebssignal dazu gebracht wird, periodisch zu oszillieren.Common rail fuel injection control device, comprising a feed pump for pumping a fuel into a common rail and a metering valve for adjusting the fuel pumping amount in the feed pump, wherein the metering valve is controlled to a base target opening degree, which has a duty cycle based on the engine operating condition Drive signal is determined, which has a duty cycle Drive signal is caused to oscillate periodically. Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Oszillationsbereich des ein Tastverhältnis aufweisende Antriebssignals dazu gebracht wird, sich gemäß dem Motorbetriebszustand zu verändern.Common rail fuel injection control device according to claim 1, characterized in that the oscillation area of a duty cycle having drive signal is caused to behave according to the engine operating condition to change. Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung, enthaltend: einen Common-Rail zur Akkumulierung eines Hochdruckkraftstoffs; eine Zuführpumpe zum Pumpen des Kraftstoffs in den Common-Rail; ein Dosierventil zum Einstellen der Kraftstoffpumpmenge in der Zuführpumpe; Mittel zum Erfassen des Motorbetriebszustands; Mittel zum Erfassen eines Ist-Common-Rail-Drucks; Mittel zum Berechnen eines Soll-Common-Rail-Drucks auf der Grundlage des Motorbetriebszustands; und Mittel zur Steuerung des Öffnungsgrads des Dosierventils durch ein ein Tastverhältnis aufweisendes Antriebssignal in einer solchen Weise, dass der Druckunterschied zwischen dem Soll-Common-Rail-Druck und dem Ist-Common-Rail-Druck null wird, wobei die Steuervorrichtung zusätzlich die folgenden Bestandteile umfasst: Mittel zur Bestimmung des Werts eines zum Basis-Soll-Öffnungsgrad des Dosierventils äquivalenten Basistastverhältnisses auf der Grundlage der Druckdifferenz; Mittel zur Erzeugung des Werts eines Oszillationstastverhältnisses, das mit einer konstanten Periode und einer konstanten Amplitude oszilliert., Mittel zur Bestimmung des Werts eines Endtastverhältnisses, der zu einem End-Soll-Öffnungsgrad des Dosierventils äquivalent ist und auf das Dosierventil einwirken soll, indem der Wert des Oszillationstastverhältnisses zum Wert des Basistastverhältnisses addiert wird.Common rail fuel injection control device, including: a common rail for accumulating a high-pressure fuel; a feed pump for pumping the fuel into the common rail; a metering valve for adjusting the fuel pumping amount in the supply pump; medium for detecting the engine operating condition; Means for detecting an actual common rail pressure; Means for calculating a desired common rail pressure based on the engine operating condition; and Means to Control of the opening degree the metering valve by a duty cycle exhibiting a drive signal in such a way that the pressure difference between the desired common rail pressure and the actual common rail pressure becomes zero, the control device additionally having the following components includes: Means for determining the value of a base target opening degree the metering valve equivalent base load ratio based on the pressure difference; Means of production the value of an oscillation duty cycle that has a constant Period and a constant amplitude oscillates., medium for determining the value of an end duty cycle that is at a final target opening degree of the metering valve equivalent is and is to act on the metering valve by the value of the oscillation duty added to the value of the base duty cycle becomes. Common-Rail-Kraftstofeinspritzsteuervorrichtung nach Anspruch 3, zusätzlich enthaltend: Mittel zur Bestimmung eines Korrekturkoeffizienten auf der Grundlage des Motorbetriebszustands; und Mittel zur Bestimmung des Werts des Endtastverhältnisses durch Addition des durch die Multiplikation des Werts des Oszillationstastverhältnisses dem Korrekturkoeffizienten erhaltenen Werts zum Wert des Basistastverhältnisses.Common rail fuel injection control device according to Claim 3, in addition including: Means for determining a correction coefficient the basis of the engine operating condition; and Means of determination the value of the final duty cycle by adding that by multiplying the value of the oscillation duty cycle the value obtained from the correction coefficient to the value of the basic duty ratio. Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Soll-Common-Rail-Druck und der Korrekturkoeffizient auf der Grundlage der Motordrehzahl bestimmt werden und die Soll-Kraftstoffeinspritzmenge durch die Motordrehzahl und den Gaspedalöffnungsgrad bestimmt wird.Common rail fuel injection control device according to claim 4, characterized in that the desired common rail pressure and the correction coefficient based on the engine speed be determined and the target fuel injection amount the engine speed and accelerator opening degree are determined. Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturkoeffizient so eingestellt wird, dass er einen kleineren Wert annimmt, wenn sich die Motordrehzahl erhöht, und dass er auch dann einen kleineren Wert annimmt, wenn sich die Soll-Kraftstoffeinspritzmenge erhöht.Common rail fuel injection control device according to claim 4 or 5, characterized in that the correction coefficient is set to take a smaller value when the engine speed increases, and that he also takes a smaller value, if the Target fuel injection quantity elevated. Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturkoeffizient so eingestellt wird, dass er null wird, wenn die Motordrehzahl nicht unter dem festgelegten Wert liegt und wenn die Soll-Kraftstoffeinspritzmenge nicht unter dem festgelegten Wert liegt.Common rail fuel injection control device according to one of the claims 4 to 6, characterized in that the correction coefficient so is set to zero if the engine speed is not is below the set value and if the target fuel injection amount not lower than the specified value.
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